本研究聚焦于开发一种新型的可穿戴经皮给药系统（WTD），旨在解决传统经皮给药技术中存在的局限性，如药物穿透深度有限、药物载荷能力不足以及控释制剂复杂等问题。
经皮给药作为一种非侵入性、易于使用的药物递送方式，具有提高患者依从性的优势，但传统方法在药物递送效率和剂量控制方面存在挑战。近年来，微针（MN）技术因其微创性和高效性在经皮给药领域展现出巨大潜力，但其药物载荷量和穿透深度仍受限于微针的微小尺寸。为此，研究团队提出了一种集成电响应水凝（electrogel）和离子导入技术的可穿戴经皮给药系统，通过电刺激实现药物的按需释放，并借助微针生成的微通道和离子导入增强药物的经皮传输深度，为高效、精准的经皮给药提供了一种创新解决方案。
浙江大学顾臻和张宇琪等人
开发了一种电响应性水凝，通过冷冻聚合方法制备，具有大孔结构和高吸水性，能够在电刺激下迅速收缩并释放药物。同时，结合聚合物微针贴片和便携式离子导入设备，该系统不仅实现了精准的按需药物释放，还通过离子导入技术显著增强了药物的经皮传输深度和效率。
这种集成系统能够负载多种药物，适用于糖尿病管理、癌症治疗等多种应用场景，解决了传统微针技术在药物负载能力、穿透深度和控释配方方面的局限性，为经皮给药领域提供了重要的创新解决方案。
1.主要内容
图1 WTD系统的设计与工作原理
该系统由便携式离子导入设备、电响应性水凝胶和聚合物微针贴片组成。通过结构示意图和组件分解图，清晰地展示了WTD系统的组装方式及其在皮肤上的佩戴方式。该系统具备如下优势：
（1）
微针贴片通过穿透皮肤角质层形成微通道，为药物传输提供了直接路径，
这一设计显著提高了药物的传输效率，同时避免了传统注射的疼痛和侵入性。
（2）
电响应性水凝胶在电刺激下能够按需释放药物，进一步增强了系统的灵活性和精准性。
（3）
离子导入技术的引入则进一步提升了药物的经皮传输深度，尤其是对于大分子药物，
解决了传统微针在穿透深度和药物负载量上的局限性。
图2 电响应性水凝胶的制备与特性
从微针技术的角度来看，电响应性水凝胶与微针贴片的结合进一步突出了微针的优势。微针通过穿透皮肤角质层形成微通道，为药物传输提供了直接路径，而水凝胶则通过电刺激实现药物的精准释放，两者的协同作用显著提高了药物的传输效率和深度。
这种材料设计不仅解决了传统微针在药物负载量和释放控制方面的局限性，还为经皮给药系统提供了更高的灵活性和适应性，使其能够满足多种药物递送的需求。
图3 WTD系统促进大分子药物的经皮传输
在实验设计中，研究人员选择了多种大分子药物（如胶原蛋白、胰岛素和胰高血糖素），这些药物通常因分子量较大而难以通过皮肤屏障。
通过将这些药物加载到微针贴片中，并结合WTD系统的电响应性水凝胶和离子导入技术，研究团队成功地实现了这些药物的高效传输。
实验结果显示，WTD系统不仅显著提高了药物的传输深度，还通过荧光成像技术直观地展示了药物在皮肤中的分布情况。
